本发明属于电催化析氢，尤其涉及一种nip2-mo8p5@nf析氢电催化剂及其制备方法与应用。
背景技术：
1、由太阳能、风能或水电等可再生能源驱动的水电解法因其清洁、可持续的氢气生产前景而受到越来越多的关注。然而，其商业化的一个主要瓶颈是析氢反应(her)的动力学缓慢，这会大大降低能量转换效率和氢气(h2)生产率。目前，最先进的商业化催化剂主要是贵金属基材料(如pt，ir和ru)，因为它们具有优异的电化学活性，但其高昂的成本和稀缺性严重阻碍了其在电化学水分解领域的大规模应用。因此，设计性能优异、结构稳定、成本低廉的电催化剂对水分解的实际应用至关重要。
2、目前，各种过渡金属材料作为优秀的候选催化剂已被广泛研究。特别是过渡金属磷化物(tmps，如fep、cop、nip2和mop)，由于其类似氢化酶的催化机理和高活性，显示出良好的效果。其中，磷化镍因其含量丰富和组成多样(包括ni3p、ni2p、ni5p4、ni12p5、nip2和nip3)而备受关注，这些不同的相具有不同的晶体结构，会影响ni和p的配位环境；由于氢键能量不同，会导致不同的电子导电性、腐蚀行为、氧化率和热释电活性。随着金属磷化物中p:ni比率的增加，ni-ni直接相互作用的数量逐渐减少，而ni-p配位则增加。例如，黄铁矿型nip2就不存在直接的ni-ni相互作用，而是呈现磷-磷键(p-p二聚体)。p原子的电负性使其能够吸引金属原子的电子，从而在her电化学过程中充当捕获带正电质子的碱基。这些研究结果表明，相同金属磷化物中的金属与磷的比例可能在决定her性能方面起着重要作用，磷含量越高的物质往往表现出更高的her活性。然而，在对单相催化剂进行了大量研究后发现，对其进行进一步改进的空间有限。最近，纳米复合材料显示出了实现更好her性能的巨大潜力。两种金属磷化物在催化结构中的配位由于能够提供多种催化活性物种并通过相互作用调节各组分的电子结构而引起了人们的极大兴趣。磷化钼已成为一种优异的电化学水分解催化剂，它具有丰富的地球资源、低廉的成本和令人满意的her性能。然而，磷化钼的合成仍然是一项重大挑战，需要开发新的制备方法。此外，使用将两种金属磷化物锚定在三维基底上的聚合物粘合剂通常会增加串联电阻，并有可能阻塞活性位点，从而抑制扩散并降低有效催化活性。
3、因此，为了克服上述弊端，亟需一种具有优异催化性能且经久耐用的双金属磷化电催化剂。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种nip2-mo8p5@nf析氢电催化剂及其制备方法与应用。
2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
3、本发明提供了一种nip2-mo8p5@nf析氢电催化剂，所述电催化剂包括泡沫镍基体和负载于所述泡沫镍基体上的nip2和mo8p5；所述nip2和mo8p5形成异质结。
4、本发明提供了上述技术方案所述的nip2-mo8p5@nf析氢电催化剂的制备方法，包括以下步骤：在泡沫镍上原位生长nio-moo2，得到ni-mo前驱体；将所述ni-mo前驱体在n2气氛下进行低温磷化处理，得到所述nip2-mo8p5@nf析氢电催化剂。
5、优选的，所述ni-mo前驱体的制备方法包括：将钼盐和氟化铵溶于水中，调节溶液ph值后加入镍盐，搅拌得到绿色澄清溶液；将泡沫镍加入所述绿色澄清溶液中进行溶剂热反应，得到所述ni-mo前驱体。
6、优选的，所述ni-mo前驱体中ni和mo的摩尔比为1:1。
7、优选的，所述溶剂热反应的温度为200℃，溶剂热反应的时间为12～24h。
8、优选的，所述调节溶液ph值的试剂为尿素。
9、优选的，所述搅拌的时间为10min。
10、优选的，所述低温磷化处理的温度为350～450℃，保温时间为2h，升温至低温磷化处理温度的速率为5℃min-1。
11、本发明还提供了上述技术方案所述的nip2-mo8p5@nf析氢电催化剂在电催化析氢中的应用。
12、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
13、本发明以泡沫镍为基体，同时掺入ni和mo，掺入mo可以调节ni的电子状态，从而形成低价态ni，促进ni-mo的强电子相互作用，有利于增强her活性，ni的引入可以调控mo中心的电子结构并促进电子转移，在电催化过程中，有利于电荷的快速转移，加速h2o的解离，从而提高催化活性；再结合磷化处理形成nip2和mo8p5，最终得到的电催化剂具有优异的电催化析氢活性、快速的电荷转移速率、优异的全水解性能以及良好的稳定性。
14、本发明通过以泡沫镍为基底进行溶剂热反应和低温磷化处理得到nip2-mo8p5@nf析氢电催化剂，在碱性条件下具有优异的电催化析氢性能，并表现出快速的电子转移速率和良好的长期稳定性。在全水分解中，也表现出优异的全水分解性能和良好的稳定性，展现出了实际应用潜力。
1.一种nip2-mo8p5@nf析氢电催化剂，其特征在于，所述电催化剂包括泡沫镍基体和负载于所述泡沫镍基体上的nip2和mo8p5；所述nip2和mo8p5形成异质结。
2.权利要求1所述的nip2-mo8p5@nf析氢电催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在泡沫镍上原位生长nio-moo2，得到ni-mo前驱体；将所述ni-mo前驱体在n2气氛下进行低温磷化处理，得到所述nip2-mo8p5@nf析氢电催化剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述ni-mo前驱体的制备方法包括：将钼盐和氟化铵溶于水中，调节溶液ph值后加入镍盐，搅拌得到绿色澄清溶液；将泡沫镍加入所述绿色澄清溶液中进行溶剂热反应，得到所述ni-mo前驱体。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述ni-mo前驱体中ni和mo的摩尔比为1:1。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂热反应的温度为200℃，溶剂热反应的时间为12～24h。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述调节溶液ph值的试剂为尿素。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的时间为10min。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述低温磷化处理的温度为350～450℃，保温时间为2h，升温至低温磷化处理温度的速率为5℃min-1。
9.权利要求1所述的nip2-mo8p5@nf析氢电催化剂在电催化析氢中的应用。
